JP2008310219A

JP2008310219A - 定着装置

Info

Publication number: JP2008310219A
Application number: JP2007159897A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Takeuchi; 利充武内
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2007-06-18
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2008-12-25

Abstract

【課題】転写紙の分離に使用する分離ガイドを簡易に精度良く構成し得て、しかも、加熱ローラを傷つけることなく容易に転写紙を分離することができる定着装置を提供する。
【解決手段】転写紙表面に形成された未定着画像を定着する加熱ローラ２９と、加熱ローラ２９を加圧して加熱ローラ２９と協働で転写紙をニップ搬送する加圧ローラ３０と、定着直後の転写紙を加熱ローラ２９の表面から分離するように加熱ローラ２９の表面に非接触で近接配置された分離ガイド３１とを備え、この分離ガイド３１を、ベース部材３９と、ベース部材３９に接合支持された分離補助部材４０と、ベース部材３９と分離補助部材４０とを接合する室温硬化型接着剤４１とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、プリンタ・複写機・ファクシミリ及びこれらを機能的に備えた複合機等の画像記録装置に用いられ、転写紙表面に形成された未定着画像を加熱定着する定着装置及び画像形成装置に関する。

従来から、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置には、転写紙表面に形成された未定着画像を加熱定着する定着装置を備えたものが周知である。

また、このような定着装置には、内部又は外部に設けられた加熱源によって加熱する加熱部材としての加熱ローラと、この加熱ローラに向けて加圧することで転写紙を協働してニップ搬送すると共に加熱ローラの回転により従動回転する加圧ローラと、によって転写紙を通紙すると同時に転写紙表面に形成された未定着画像としてのトナー像を加熱・加圧定着するものが周知である。

この際、転写紙表面に形成されたトナー像（未定着画像）がモノクロ画像であるモノクロ専用機の場合、トナーの溶融に伴って加熱ローラ表面に付着した定着後の転写紙を加熱ローラから分離するように、加熱ローラの表面に接触する分離ガイドが使用されることが一般的であった。

また、転写紙表面に形成されたトナー像（未定着画像）がカラー画像であるカラー機においては、加熱ローラの構成がモノクロ専用機とは異なり、画質の均一性から加熱ローラの表面にシリコーンゴム等の表層を設けたものが知られている。

この種のカラー機に設置される定着装置においては、分離ガイドを加熱ローラに接触させると、加熱ローラの表面が痛んで定着後の転写紙に筋状の画像不具合が発生し易いことから、分離ガイドは加熱ローラ表面に対して非接触で近接配置することが考えられる。

また、これら各種分離ガイドとしては、１枚のプレート若しくは厚さの異なる２枚のプレートをスポット溶接にて接合したもの、樹脂と板金とを一体成形したもの等がある。

例えば、加熱ローラに分離補助部材を接触させる構造では、薄肉のプラスチックシートを分離ガイドとして使用し、その分離ガイドの先端を加熱ローラの回転方向とは逆方向から接線状に接近させると共に、分離ガイドの加熱ローラと接する先端縁部を鋭利に形成したもの（例えば、特許文献１参照）、加熱ローラに接触する先端縁部を含めた３面をフッ素樹脂で覆った耐熱性プラスチックシート又は金属シートを分離ガイドとして使用したもの（例えば、特許文献２参照）等が知られている。

また、非接触の分離ガイドとしては、厚さの異なる２種類の金属プレート同士をスポット溶接にて固定し、加熱ローラに近接する部位にシリコーン系粘着材を介してフッ素樹脂フィルムを貼付することで、加熱ローラに近接する先端縁部を含めた３面をフッ素樹脂で覆ったもの等が知られている。
特開昭５９−１８８６８１号公報特開平１１−１８４３００号公報特開２００２−９１２２２号公報

ところが、分離ガイドを加熱ローラに接触させる構造では、長時間使用によって加熱ローラの表面を傷付けてしまう可能性が高いという問題が生じていた。

また、２種類の金属プレートをスポット溶接にて固定する場合は、スポット溶接部位に形成された凹凸状の加工跡が通紙面に形成されるため、転写紙が加工跡に引っかからないように通紙面をフッ素樹脂等で覆ってフラットにする必要があり、スポット溶接位置や加工時に注意を払う必要があり、製作コストが高騰するという問題が生じるうえ、分離ガイド形状に制約を受けるといった設計上の問題も発生していた。

一方、分離ガイドが１枚のプレートで構成されている場合、加熱ローラとのギャップを可能な限り狭くする為には、先端縁部は鋭利な薄肉とすると共に、強度確保のために先端縁部以外を厚肉とする必要があった。しかし、１枚の板で先端縁部のみ薄肉にするには、加工工数が煩雑化するうえ、精度を維持するために歩留まりも悪くなり、部品コストが高騰するという問題が生じていた。

また、加熱ローラ及び加圧ローラの表面をフッ素系の離型層で覆った構成を採用した場合、各ローラの回転に伴って帯電（静電気）が発生し、特に、転写紙をニップ搬送する際に顕著になり、滞留した電荷を放電しないままとするとノイズとなって画像上にオフセットが発生し易いという問題も生じていた。

また、分離ガイドの構成によっては、加熱ローラの熱により、分離ガイドのベース中央部が変形し、加熱ローラとのギャップが狭くなり、分離ガイドの先端縁部が加熱ローラの表面に接触してしまい、加熱ローラが破損する虞が生じていた。

本発明は、転写紙を加熱部材から分離する分離ガイドを簡易且つ精度良く構成し得て、しかも、加熱部材を傷つけることなく容易に転写紙を分離することができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の定着装置は、転写紙表面に形成された未定着画像を定着する加熱部材と、該加熱部材を加圧して該加熱部材と協働で転写紙をニップ搬送する加圧部材と、定着直後の転写紙を前記加熱部材の表面から分離するように前記加熱部材の表面に非接触で近接配置された分離ガイドと、を備えた定着装置において、前記分離ガイドは、ベース部材と、該ベース部材に接合支持された分離補助部材と、前記ベース部材と前記分離補助部材とを接合する接着剤と、を備えていることを特徴とする。

この際、前記分離補助部材の少なくとも前記加熱部材寄りの先端縁部は導電性を備えているのが好ましい。

また、前記接着剤は、室温硬化型接着剤であることが好ましく、前記ベース部材と前記分離補助部材との前記加熱部材寄りの接合部分が他の部分よりも厚層で、特に、前記ベース部材の前記加熱部材寄りの先端縁部に前記分離補助部材と跨るはみ出し部が設けられているのが好ましい。

さらに、前記分離補助部材の中央部分には、通紙可能な転写紙幅以下の凹部が形成されているのが好ましい。

しかも、前記分離補助部材の少なくとも通紙面側には、フッ素樹脂が設けられているのが好ましい。

また、本発明は上記した何れかの構成からなる定着装置を採用した画像形成装置とすることができる。

本発明の定着装置は、転写紙を加熱部材から分離する分離ガイドを簡易且つ精度良く構成し得て、しかも、加熱部材を傷つけることなく容易に転写紙を分離することができる。

次に、本発明の一実施形態に係る定着装置について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る定着装置を採用した画像形成装置としてのカラープリンタの説明図、図２は本発明の一実施形態に係る定着装置の拡大断面図、図３は本発明の一実施形態に係る定着装置に採用される分離ガイドの拡大側面図、図４は本発明の一実施形態に係る定着装置に採用される分離ガイドの拡大正面図である。

（カラープリンタ１１の全体構成）
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ１１は、プリンタ本体１２の内部に、転写紙（図示せず）を収納する給紙カセット１３と、給紙カセット１３から転写紙を取り出す給紙部１４と、給紙カセット１３又は図示を略する手差トレイから供給された転写紙に画像形成処理を行う画像形成処理部１５と、給紙カセット１３又は手差トレイから供給された転写紙を転写紙搬送経路１６で案内しつつ画像形成処理部１５で画像形成処理したトナー像を転写する転写部１７と、転写後のトナー像を転写紙に定着する定着装置としての定着部１８とを備えている。

尚、転写部１７でトナー像を転写した転写紙は転写紙搬送経路１６を通って定着部１８で定着された後、転写紙搬送経路１６の終端部へと案内されてプリンタ本体１２の上面として兼用する排紙トレイ１２ａに向けて排出される。

（画像形成処理部１５の構成）
画像形成処理部１５は、例えば、上流側からマゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）をこの順に配置して画像形成処理を行うタンデム方式が採用されており、これら各色の補給用トナーを収納した複数のトナーコンテナ１９と、これら各色のトナーを図示を略するパーソナルコンピュータから送信された印刷データに含まれる画像データに基づいてトナー像を形成する感光体２０と、感光体２０にトナーを供給する現像器２１と、感光体２０に形成されたトナー像が転写される無端状の中間転写ベルト（像担持体）２２とを備えている。

各感光体２０は、その表面に露光器２７から出射されたレーザービームに基づいて各色のトナー像を担持して中間転写ベルト２２にトナー像を転写するためのものであり、現像器２１と共に中間転写ベルト２２の下方に配置されている。

各現像器２１は、基本的に同一構成のものが中間転写ベルト２２の下方に回動移動方向に沿って隣接配置されている。

中間転写ベルト２２は、プリンタ本体１２内で水平方向に延びて配置された無端ベルトであり、画像形成動作に伴って循環駆動される。また、中間転写ベルト２２の内側には、各色毎の感光体２０と中間転写ベルト２２を挟んで一次転写ローラ２３が対向配置されている。これら感光体２０と一次転写ローラ２３との協働により中間転写ベルト２２上に転写されたトナー像は、給紙カセット１３又は手差トレイから転写紙搬送経路１６を通って搬送されてきた転写紙に対し転写部１７で転写する。さらに、中間転写ベルト２２は、現像器２１と転写部１７との間に配置された検出センサ２４によってトナー濃度が検出される。さらに、中間転写ベルト２２は、検出センサ２４とは略反対側に配置されたクリーニングデバイス２５によって残トナー等が除去される。

検出センサ２４は、中間転写ベルト２２のトナー像の反射濃度を測定し、その検出値に基づいて各現像器２１のトナー補給や現像器２１に印加するバイアス電圧等の現像条件、帯電器２６の帯電条件、露光器２７のレーザーパワー等の露光条件、除電器２８のイレース光量、等を制御するために用いている。

（定着部１８の構成）
定着部１８は、搬送経路１６を挟んで対向配置された一対の加熱ローラ２９及び加圧ローラ３０と、加熱ローラ２９の表面に先端が近接する分離ガイド３１とを供えている。

加熱ローラ２９は、例えば、外径２６ｍｍとされ、図２に示すように、アルミニウム等の金属製中空パイプ（例えば、厚さ１ｍｍ）からなる芯金３２と、芯金３２の表層に設けられたシリコーンゴム等（例えば、厚さ０．３ｍｍ）の弾性層３３と、弾性層３３の表層に設けられたＰＦＡチューブ等（例えば、厚さ３０μｍ）の離型層３４とで構成されている。また、加熱ローラ２９の内部には、ハロゲンヒータ等の熱源３５が設けられており、加熱ローラ２９を内部加熱する。

加圧ローラ３０は、例えば、外径２５ｍｍとされ、ＳＵＭ等の芯金３６と、芯金３６の表層に設けられたシリコーンゴム等（例えば、厚さ６．５ｍｍ）の弾性層３７と、弾性層３７の表層に設けられたＰＦＡチューブ等（例えば、厚さ５０μｍ）の離型層３８の順で構成されている。

分離ガイド３１は、図３に示すように、ＳＵＳ等（例えば、厚さ１ｍｍ）のベース部材３９と、ＳＵＳ等（例えば、厚さ０．２ｍｍ）の分離補助部材４０と、ベース部材３９と分離補助部材４０とを接合するシリコーンゴム系の室温硬化型接着剤４１と、分離補助部材４０の少なくとも表面に設けられたフッ素樹脂コーティング層４２とを備えている。

分離補助部材４０は、その先端縁部が加熱ローラ２９の表面に非接触で近接配置（例えば、離間距離１ｍｍ）するようにベース部材３９から突出されている。また、分離補助部材４０の先端側中央付近には、図４に示すように、凹部４０ａが形成されている。この凹部４０ａは、加熱ローラ２９のヒータ昇温開始時の中央付近の温度は両端付近よりも高いことから、その熱膨張及び熱の影響によって分離補助部材４０の先端が加熱ローラ２９の表面に接触することを防止する機能を果たしている。従って、凹部４０ａの幅Ｗは、転写紙の剥離機能を確保するため、プリンタ１の機能上の設定最小転写紙サイズに対応した最小幅（例えば、ハガキ小口幅）よりも幅狭に設定するのが好ましい。また、凹部４０ａの凹形状や最大奥行きＤは、使用される分離補助部材４０の材質・幅・厚さ等を考慮して決定されるが、本実施の形態では２〜３ｍｍに設定されている。さらに、分離補助部材４０は、少なくともその先端縁部付近に導電性を具備するのが好ましく、本実施の形態ではＳＵＳを用いている。これにより、加熱ローラ２９の電荷（静電気）を分離補助部材４０及びベース部材３９を介して徐々に放電させることが可能となり、静電オフセット等の発生を抑制することができる。

室温硬化型接着剤４１は、加熱等を施さずにゴム状に硬化すると共に耐熱性に優れたもの、例えば、定着温度１８０度以上でもゴム弾性及び接着性を維持するものが用いられており（例えば、モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製一成分室温硬化型シリコーン接着剤ＴＳＥ３８２６）、分離補助部材４０を変形させること無くベース部材３９に接合することができる。また、室温硬化型接着剤４１は、ベース部材３９の先端縁部（加熱ローラ２９に近い側縁部）の分離補助部材４０との接合部分に、その余剰剤によってはみ出し部分Ｐが存在するように接合されている。このはみ出し部分Ｐは、ベース部材３９と分離補助部材４０とに跨る接着面積を広くして接着強度を確保し、ベース部材３９の先端縁部と分離補助部材４０との接合部分における転写紙からの分離荷重によって分離補助部材４０の浮きや剥がれを抑制する役割を果たしている。さらに、室温硬化型接着剤４１は、ベース部材３９と分離補助部材４０との接触面全面に塗布されている為、定着部１８に熱が加わった場合であっても、その弾性によって一様に変形するため、分離補助部材４０の先端縁部が波状に変形することもない。

尚、室温硬化型接着剤４１は、上記実施の形態では、はみ出し部Ｐを設けたもので開示したが、このはみ出し部Ｐはそのまま又は廃止して、ベース部材３９と分離補助部材４０との加熱ローラ２９寄りの接合部分を他の部分よりも厚層としても良い。

このように、本発明の定着装置によれば、転写紙表面に形成された未定着画像を定着する加熱ローラ２９と、加熱ローラ２９を加圧して加熱ローラ２９と協働で転写紙をニップ搬送する加圧ローラ３０と、定着直後の転写紙を加熱ローラ２９の表面から分離するように加熱ローラ２９の表面に非接触で近接配置された分離ガイド３１とを備え、この分離ガイド３１を、少なくとも１ｍｍ以上の厚みからなるベース部材３９と、ベース部材３９に接合支持された分離補助部材４０と、ベース部材３９と分離補助部材４０とを接合する室温硬化型接着剤４１とを備えていることにより、転写紙を加熱ローラ３９から分離する分離ガイド３１を簡易且つ精度良く構成し得て、しかも、加熱ローラ３９を傷つけることなく容易に転写紙を分離することができる。

ところで、上記実施の形態では、本発明の定着装置をフルカラーのプリンタ１に適用して説明したが、例えば、複写機やファクシミリ、或いは複合機等のように、画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。

本発明の一実施形態に係る定着装置を採用した画像形成装置としてのカラープリンタの説明図である。本発明の一実施形態に係る定着装置の拡大断面図である。本発明の一実施形態に係る定着装置に採用される分離ガイドの拡大側面図である。本発明の一実施形態に係る定着装置に採用される分離ガイドの拡大正面図である。

符号の説明

１８…定着部（定着装置）
２９…加熱ローラ（加熱部材）
３０…加圧ローラ（加圧部材）
３１…分離ガイド
３９…ベース部材
４０…分離補助部材
４０ａ…凹部
４１…室温硬化型接着剤
４２…フッ素樹脂コーティング層

Claims

転写紙表面に形成された未定着画像を定着する加熱部材と、該加熱部材を加圧して該加熱部材と協働で転写紙をニップ搬送する加圧部材と、定着直後の転写紙を前記加熱部材の表面から分離するように前記加熱部材の表面に非接触で近接配置された分離ガイドと、を備えた定着装置において、
前記分離ガイドは、ベース部材と、該ベース部材に接合支持された分離補助部材と、前記ベース部材と前記分離補助部材とを接合する接着剤と、を備えていることを特徴とする定着装置。
前記分離補助部材の少なくとも前記加熱部材寄りの先端縁部は導電性を備えていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記接着剤が室温硬化型接着剤であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
前記接着剤は、前記ベース部材と前記分離補助部材との前記加熱部材寄りの接合部分が他の部分よりも厚層であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の定着装置。
前記接着剤は、前記ベース部材の前記加熱部材寄りの先端縁部に前記分離補助部材と跨るはみ出し部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
前記分離補助部材の中央部分には、通紙可能な転写紙幅以下の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の定着装置。
前記分離補助部材の少なくとも通紙面側には、フッ素樹脂が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の定着装置。
請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。